间柱采空区处理方法
【专利摘要】本发明属于矿山开采技术领域，公开了一种间柱采空区处理方法，在矿房顶柱回采巷道靠近间柱采空区的巷道壁上，位于间柱采空区顶板以上、松散废石覆盖层以下位置设置数排中深孔，采用分层、顺序爆破的方法形成下料口，将间柱采空区上方的废石覆盖层引入、充填间柱采空区；在间柱中间、下盘位置分别设置数条下料巷道，使用采场铲运设备铲运采场废石将下料口引入废石填充后剩余的采空区进行充填；在间柱采空区底部、下料口的下部位置设置底部矿石回收巷道和出矿巷道，将爆破后进入间柱采空区底部的矿石进行回收。本发明所述方法高效快速地形成了填充通道，剩余充填空区的充填方式合理、快捷，有效缩短了充填周期，提高了充填效率、降低了充填成本。
【专利说明】
间柱采空区处理方法
技术领域
[0001]本发明涉及矿山开采技术领域，具体的说是一种填充效率高、成本较低的间柱采空区处理方法。
【背景技术】
[0002]井下采空区充填效果与质量，直接影响到后续矿体的回收与开采效益。改善充填效果对确保生产安全、降低生产成本、降低损失和贫化率、提高经济效益具有十分重要的意义。
[0003]白银公司深部铜矿是一座露天转地下开采的续建矿山，主要采矿区域分布在原露天矿1#采场边坡和坑底。1987年建成投产，在矿体东部富矿地段使用空场嗣后充填采矿法进行开采。
[0004]该采矿场的采矿方法将矿块分为矿房、顶柱、间柱、底柱四个部分。矿块长50-80米，宽30米，阶段高度60米，凿岩分段高度12-14米，矿房宽度20米，间柱宽度10米，顶柱高度10米，堑沟拉底分段高13米。回采顺序是先采矿房，矿房采空区使用尾砂胶结充填后，回采间柱，间柱采空区用尾砂胶结充填后，回采顶柱，最后回采底柱。
[0005]间柱采空区一直采用尾砂胶结充填法进行充填，充填周期为45天，充填成为32元/米3。这种间柱踩空的处理方法充填效率低、周期长、充填成本高。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种间柱采空区处理方法，以解决现有技术采用尾砂胶结充填法充填效率低、周期长、成本高的问题。
[0007]为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为:
一种间柱采空区处理方法，它包括以下步骤:
步骤一:凿制中深孔:在矿房顶柱回采巷道靠近间柱采空区的巷道壁上，位于间柱采空区顶板以上、松散废石覆盖层以下位置设置数排中深孔，中深孔的排距为1.0米、排位数为12排、孔底距为1.2-1.4米、排面角90°;
步骤二:爆破制备下料口:采用分层、顺序的爆破方法对中深孔进行爆破，每排靠近采空区顶板的第1、2个中深孔内安设段别为2的微差毫秒延期雷管，为第一爆破层;其余中深孔内安设段别为4的微差毫秒延期雷管，为第二爆破层；向中深孔内进行炸药填充，以采空区顶板为自由面，一次点火起爆，爆破后形成一个体积为12米X 10米X 10米的下料口，采空区顶板上方的废石覆盖层下落引入间柱采空区内；
步骤三:间柱采空区剩余空间的填充:在矿房顶柱回采巷道靠近间柱采空区的中间、下盘位置设置数条平行布置的下料巷道，下料巷道与间柱采空区相贯通，利用采场出矿设备铲运采场废石通过下料巷道将步骤二中未能填充的间柱采空区剩余空间填满；
步骤四:矿石回收:在所述间柱采空区底部、下料口的下部位置设置底部矿石回收巷道和数条平行布置的出矿巷道，利用采场铲运设备将间柱采空区顶板以上至废石覆盖层区域范围内爆破进入间柱采空区底部的矿石进行回收。
[0008]优选的，所述步骤一中每排同一位置中深孔的倾斜角度、深度均相同。
[0009]优选的，所述步骤三中每条下料巷道的截面面积为3米X3米。
[0010]优选的，所述步骤三中两条相邻下料巷道的间距为6米。
[0011]优选的，所述步骤四中两条相邻出矿巷道的间距为6米。
[0012]本发明具有以下有益效果:
(1)、本发明合理设置了充填废石的引入通道，依据间柱采空区位置、废石覆盖层存在的位置、中深孔施工条件，合理布置中深孔，采用分层顺序爆破的爆破方法，选择最佳的下料口位置、下料巷道位置，为间柱上方废石覆盖层的引入、采场废石的倒入创造了良好的条件；
(2)、本发明高效、快速地形成了充填通道，完成间柱采空区的充填，将每排第1、2个中深孔作为第一层，其余中深孔作为第二层，第一层中深孔以间柱采空区为自由面首先起爆，第二层中深孔以第一层中深孔爆破空间为自由面起爆，爆破后一次形成技术要求尺寸的下料口，将间柱采空区上方废石覆盖层快速、一次引入间柱采空区内进行充填；
(3)、剩余空区的充填方式合理、快捷，通过废石下料口引入废石覆盖层充填后剩余部分的间柱采空区，使用采场铲运设备将采场废石倒入采空区，这种方式操作简单、方便、快捷，充填周期为6天；
(4)、有效降低了充填成本，引入间柱上方废石覆盖层充填间柱采空区，只需花费中深孔凿岩、装药的少量的费用，而尾砂、水泥胶结充填法需要花费大量的费用，充填成为11元/米3;
(5)、提高了资源回收率，通过设置在间柱采空区底部的回收巷道、出矿巷道，利用铲运设备将间柱采空区顶板到废石覆盖层所在位置范围内爆破后落入到间柱采空区底部的矿石进行回收，避免了该部分矿石因进入采空区而形成永久损失，提高了矿石的回收率。
【附图说明】
[0013]图1为本发明所述间柱采空区处理方法的主视图；
图2为图1的侧视图；
图3为图1的俯视图；
图中:1、底部矿石回收巷道，2、间柱采空区，3、矿房尾砂胶结充填体，4、矿房顶柱回采巷道，5、中深孔，6、废石覆盖层，7、采空区顶板，8、矿体，9、出矿巷道，10、联络道，11、运输巷道，12、下料巷道，13、下料口。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0015]一种间柱采空区处理方法，它包括以下步骤:
步骤一:凿制中深孔:在矿房顶柱回采巷道4靠近间柱采空区2的巷道壁上，位于间柱采空区顶板7以上、松散废石覆盖层6以下位置，使用YGZ-90凿岩机施工设置数排中深孔5，每排同一位置中深孔5的倾斜角度、深度均相同，中深孔5的排距为1.0米、排位数为12排、孔底距为1.2-1.4米、排面角90°; 步骤二:爆破制备下料口:采用分层、顺序的爆破方法对中深孔5进行爆破，每排靠近采空区顶板7的第1、2个中深孔5内安设段别为2的微差毫秒延期雷管，为第一爆破层;其余中深孔5内安设段别为4的微差毫秒延期雷管，为第二爆破层；向中深孔内进行炸药填充，以采空区顶板7为自由面，一次点火起爆，爆破后形成一个体积为12米X 10米X 10米的下料口13，采空区顶板7上方的废石覆盖层6下落引入间柱采空区2内；
步骤三:间柱采空区剩余空间的填充:在矿房顶柱回采巷4道靠近间柱采空区2的中间、下盘位置设置数条平行布置的下料巷道12，两条相邻下料巷道12的间距为6米，每条下料巷道12的截面面积为3米X3米，下料巷道12与间柱采空区2相贯通，利用采场出矿设备铲运采场废石通过下料巷道12将步骤二中未能填充的间柱采空区2剩余空间填满；
步骤四:矿石回收:在所述间柱采空区2底部、下料口 13的下部位置设置底部矿石回收巷道I和数条平行布置的出矿巷道9，两条相邻出矿巷道9的间距为6米，利用采场铲运设备将间柱采空区顶板7以上至废石覆盖层6区域范围内爆破进入间柱采空区2底部的矿石进行回收。
[0016]本发明采用分层、顺序爆破的方法形成下料口，将间柱采空区上方的废石覆盖层引入、充填采空区；在间柱中间、下盘位置分别设置下料巷道，用采场铲运设备铲运采场废石将下料口引入废石覆盖层后剩余的采空区进行充填，使得充填效率大幅度提高；与矿山使用的尾砂胶结充填法充填采空区相比，本发明所述的方法对间柱采空区充填周期缩短到6天，充填成本下降到11元/米3，充填成本大幅度降低。
【主权项】
1.一种间柱采空区处理方法，其特征在于:它包括以下步骤: 步骤一:凿制中深孔:在矿房顶柱回采巷道(4)靠近间柱采空区(2)的巷道壁上，位于间柱采空区顶板(7)以上、松散废石覆盖层(6)以下位置设置数排中深孔(5)，中深孔(5)的排距为1.0米、排位数为12排、孔底距为1.2-1.4米、排面角90°; 步骤二:爆破制备下料口:采用分层、顺序的爆破方法对中深孔(5)进行爆破，每排靠近采空区顶板(7)的第1、2个中深孔(5)内安设段别为2的微差毫秒延期雷管，为第一爆破层；其余中深孔(5)内安设段别为4的微差毫秒延期雷管，为第二爆破层；向中深孔内进行炸药填充，以采空区顶板(7)为自由面，一次点火起爆，爆破后形成一个体积为12米X 10米X 10米的下料口(13)，采空区顶板(7)上方的废石覆盖层(6)下落引入间柱采空区(2)内； 步骤三:间柱采空区剩余空间的填充:在矿房顶柱回采巷(4)道靠近间柱采空区(2)的中间、下盘位置设置数条平行布置的下料巷道(12)，下料巷道(12)与间柱采空区(2)相贯通，利用采场出矿设备铲运采场废石通过下料巷道(12)将步骤二中未能填充的间柱采空区(2)剩余空间填满； 步骤四:矿石回收:在所述间柱采空区(2)底部、下料口(13)的下部位置设置底部矿石回收巷道(I)和数条平行布置的出矿巷道(9)，利用采场铲运设备将间柱采空区顶板(7)以上至废石覆盖层(6)区域范围内爆破进入间柱采空区(2)底部的矿石进行回收。2.根据权利要求1所述的间柱采空区处理方法，其特征在于:所述步骤一中每排同一位置中深孔(5)的倾斜角度、深度均相同。3.根据权利要求1或2所述的间柱采空区处理方法，其特征在于:所述步骤三中每条下料巷道(12)的截面面积为3米X 3米。4.根据权利要求3所述的间柱采空区处理方法，其特征在于:所述步骤三中两条相邻下料巷道(12)的间距为6米。5.根据权利要求4所述的间柱采空区处理方法，其特征在于:所述步骤四中两条相邻出矿巷道(9)的间距为6米。
【文档编号】E21F15/00GK105863727SQ201610252640
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月21日
【发明人】王建军, 李德忠, 蔡立丰, 王志远, 张国勇, 高闻宇, 牟业龙, 刘亭
【申请人】西北矿冶研究院